基于PLC的矿井提升机电控系统分析研究

2018-07-11韩哲

电子测试 2018年12期

韩哲

（天地科技股份有限公司，北京，100013）

1　PLC在提升机电控系统中的应用

首先，在工艺流程方面，PLC技术采用多重连锁控制，采用PLC便捷、灵活的特点，运用多重联锁以及可靠的检验技术，可以使监控系统更加可靠与完善，运用PLC技术可以对机械故障的处理更加容易。通过电子装置可以提升对坚实系统的控制，对减速段超速和过卷进行监视，通过PLC构成的电子装置加井筒开关进行实现。其次，运用PLC技术，可以在位置上通过加速或者无爬行进行控制，由于提升机钢丝绳在提升的过程中会产生很大的冲力，为了使其能够在设定的地点进行停车，一般会对提升机的加速度进行控制，所以，为了节约时间、提高生产效率，在条件允许的情况下尽可能实现无爬行控制。最后，对提升机的制动系统进行控制与监视，制动系统能够保障机械设备的安全可靠运行，对制动系统的控制技术一般由两台可靠性的PLC构成，确保在一台发生故障时不影响设备的正常制动，每台PLC的输出模块都由另一台的输入模块进行监视。

2　基于PLC矿井提升机电控系统硬件结构设计

一般情况下，矿井提升机主要由操纵台、润滑系统、电控系统、指示器、制动装置以及电动机等共同组成。提升机是否能够稳定运行会直接影响工作人员的人身安全以及工作效率，所以需要对矿井提升机的硬件系统进行合理设计，满足矿井运营对提升机的基本要求。通过电控系统，对提升机的运行进行实施监控，确保矿井提升机安全、稳定运行。

主控系统设备要求

（1）抗干扰性:矿井提升机的工作环境大多受电磁干扰比较严重，为了确保提升机能够正常运行，在系统构建时要注意PLC电磁兼容性，避免外界电磁干扰，造成控制困难。（2）模块化设计:矿井提升机电控硬件系统需要采取模块化的形式进行设计，便于后期更新与升级，一旦某一模块出现故障，确保其他模块能够稳定运行，便于对故障点进行查找，快速恢复系统功能。（3）采用冗余结构:为了进一步提高提升机控制系统的运行可靠性，需要重点加入容错技术，在控制、安全、技术系统中，必须具备高度安全可靠性的冗余结构，一旦发生故障，迅速投入备用装置。

3　矿井提升机电控软件系统

3.1　主控机程序设计流程

图1　矿井提升机电控系统流程

电控系统会根据具体的提升信号来对开车的方向进行判断，并且对工作方式进行选择，最终完成对矿井提升机的启动、加速、等速、减速、停止等一些列运行过程的控制。当进入到曲轨1和2时，来判断运行速度是否满足给定速度之间的差距。如果速度正常，可以进行下一阶段，如果不能够达到规定数值，则实行抱闸。

图2　矿井提升机监控画面

3.2　矿井提升机监控画面设计

监控画面采用以太网接口以及多数据接口，有效的提升系统安全可靠性。预备态：监控容器的具体位置、打点次数、提升钩数、提升时间、到位信号以及主要故障指示等。运行态：主要监控速度图、给定图、容器位置、提升速度、转子加速级数、加速电流继电器等。故障记忆：当安全回路动作时，需要对发生故障提升机的运行参数进行记录，方便对故障的原因进行分析。